DE659647C - Anordnung zur Lieferung von intermittierendem Strom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Liefern von intermittierendem elektrischem Strom.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Erzeugung elektrischer Stromstöße in vorbestimmten Zeitabständen auszubilden, deren Spannung und/oder Strom gegenüber der Spannung und/oder dem Strom der Ausgangsstromquelle erhöht sind.

Diese Anordnung soll hierbei einfach, billig und widerstandsfähig sein, so daß sie lange Zeit ohne fachgemäße Wartung in Betrieb sein kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anordnungen so zu gestalten, daß sie bei Verwendung für Fernsteuerzwecke weniger empfindlich als die bisher bekannten Geräte gegen Störungen der Zeitbeziehungen zwischen dem Augenblick des Beginns der Speisung bzw. Erregung und dem Augenblick der Abgabe der Stromstöße an den Ausgangskreis infolge Änderungen der Spannung der Stromquelle sind.

Schließlich sollen Anordnungen geschaffen werden, die es ermöglichen, unter gewissen Umständen hochfrequente Entladungsschwingungen eines Kondensators zu erzeugen und auszunutzen, ohne daß die Verwendung einer Funkenstrecke erforderlich ist, wie es bisher der Fall war.

Es ist bekannt, daß bei Unterbrechung des Ladestromkreises für einen aus einer Induktivität und einer Kapazität bestehenden Stromkreis eine Energiewelle in dem Kondensator erzeugt wird, wodurch elektrische Schwingungen entstehen, deren Frequenz von der Induktivität, der Kapazität und dem Widerstand in dem Schwingungskreis abhängig ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen intermittierenden Strom mit Hilfe von Apparaten zu erzeugen, die aus einer Induktivität, einer zu dieser parallel geschalteten Kapazität und Schalteinrichtungen zum Anschluß der Kapazität an eine Gleichstromquelle und zum Entladen dieses Kondensators in vorbestimmten regelmäßigen Zeitabständen bestehen.

Gemäß der Erfindung w^Tird nun bei Anordnungen dieser Art der Kondensator bei Erreichen oder in der Nähe des ersten Scheitelwertes der im Augenblick der Abschaltung des Schwingungskreises von der speisenden Gleichstromquelle entstehenden Spannungsschwingungen an einen Ausgangsstromkreis angeschlossen, so daß er in diesen Ausgangs-Stromkreis einen intermittierenden Strom! liefert, dessen Spannung und/oder Strom gegenüber der Gleichstromspeisequelle erhöht sind.

Eine praktische Ausführung der Erfindung besteht z. B. darin, daß von einer Stromquelle während eines Zeitabschnittes elektrische Energie geliefert wird, die als magnetise"^, Energie in einer Induktivität aufgespeichert wird, deren Impedanz groß ist im Vergle§»ftii mit der Impedanz des Ausgangskreises. Diese" magnetische Energie wird periodisch auf einen Kondensator übertragen und als Entladeenergie bei erhöhter Spannung und/ode erhöhtem Strom in den Ausgangskreis während Zeitabschnitten geliefert, die im Vergleich zu den Ladezeiten kurz sind. Diese Vorgänge werden mit Hilfe eines Speicher- oder Schwingungskreises erzeugt, der aus einer Induktivität und einer zu dieser parallel geschalteten Kapazität besteht. Die verwendeten Schalteinrichtungen schalten die Speisestromquelle periodisch von dem Speicherkreis ab und bewirken eine Umschaltung auf den Kondensator. Weiterhin ermöglichen die Schalteinrichtungen die Übertragung der Entladeenergie von dem Kondensator auf den Ausgangskreis in einem bestimmten Zeitverhältnis zu der konstanten Schwingungszeit des Speicherkreises.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

Abb. ι stellt ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Einrichtung in seiner einfachsten Form dar, und

Abb. 2 zeigt eine Vorderansicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung.

Das Schaltschema nach Abb. 1 ist geeignet, in Verbindung mit einem mit magnetischer Striktiön arbeitenden Sender und den zu diesem gehörenden Vorrichtungen benutzt zu werden, ohne daß die Anwendbarkeit der Erfindung hierauf beschränkt ist. Unter einem mit magnetischer Striktion arbeitenden Sender wird ein für Echolotapparate bekanntes Gerät verstanden, das aus einer Mehrzahl von Stanzteilen aus Nickel besteht, um die eine Drahtspule ringförmig gewickelt ist. Durch diese Spule wird ein intermittierender Strom geschickt, welcher die Stanzteile in radiale Schwingungen versetzt und ihre Lage ändert. Hierdurch werden die zur Erzeugung des Signals dienenden Wellen hervorgerufen. ο ist ein Schalter, der mechanisch durch ein Echolotgerät betätigt werden kann und zum Anschluß der Gleichstromquelle an die erfindungsgemäße Einrichtung dient, b und c sind elektrische Widerstände, d ist eine elektrische Induktivität, z. B. eine Eisenkerndrossel, zu welcher ein Kondensator e parallel liegt. / ist ein Elektromagnet, der einen Anker g steuert. Dieser ist an dem einen Ende elastisch, z.B. vermittels einer Spiralfeder k, gehaltert und trägt einen Doppelkontak't h, i. /ist ein weiterer elektrischer Kondensator, m und η sind ortsfeste Kontakte und 0 und p sind die Klemmen für den Anschluß eines Senders. Wie i-rn-an. ohne weiteres erkennt, kann der Speichernder Schwingungskreis, der aus der Induk-..•ih^ität ä und dem Kondensator e besteht, entweder an die Gleichstromquelle oder an den '' Ausgangskreis mit Hilfe der Schalteinrichtungen h, i, m und η angeschlossen werden, die durch den Elektromagneten f betätigt werden, wobei die Steuerung des ganzen Gerätes durch den Schalter α der Echoloteinrichtung in gewünschten Zeitabständen erfolgt.

Wie in Abb. 2 dargestellt, weist die Schalteinrichtung einen Ladekontakt» und einen Ubertfagungskontakt η auf, welche mit den beweglichen Doppelkontakten h, i zusammenarbeiten. Letztere sind an dem · Anker g befestigt, welcher seinerseits von einem Band q getragen wird, das durch eine bogenförmige Eeder k^l gespannt wird. Diese ist zwischen einem Backenpaar r, r befestigt, welches mit einer Anschlußklemme j in elektrisch leitender Verbindung steht. Hierdurch kann man, wie Abb. 1 zeigt, in einfacher Weise eine Verbindung zwischen der Speisestromquelle und dem Speicherkreis d, e oder zwischen dem Speicherkreis und dem Sender herstellen.

Der Anker g und der Doppelkontakt h, i sind, wie Abb. 1 zeigt, an einem durch die Spannung der Spiralfeder k gehaltenen Arm befestigt oder werden, wie in Abb. 2 dargestellt und bereits erwähnt ist, von einem durch die Bogenfeder k^l gespannten Band gehalten. Selbstverständlich können aber auch andere elastische Mittel vorgesehen werden, die dann so einzustellen sind, daß ein Stromkreis über die Kontakte i, η am Ende eines Zeitabschnittes geschlossen wird, und zwar nach der Unterbrechung des Stromkreises durch die Kontakte m, h, welcher gleich demjenigen ist, der für das Erreichen eines Höchstwertes der Spannungsschwankung in dem Schwingungsstromkreis d, e nötig ist, damit der Kondensator e bei Erreichen oder in der Nähe der Scheitelspannung entladen wird. Weiterhin können andere elektromechanische Einrichtungen vorgesehen werden, welche den Anker g in gewünschten Zeitabständen betätigen, oder die Doppelkon- no takte h, i können an einem Arm angebracht werden, der in den gewünschten Zeitabständen durch einen Nocken o. dgl. verstellt wird, z. B. durch eine Schwenk- oder Drehbewegung.

Die in den Abbildungen dargestellten Einrichtungen können beispielsweise in Verbindung mit einer Echoloteinrichtung benutzt werden. Als Stromquelle kann dann eine Gleichstromspannung mit 120 Volt angewendet werden. Die Betätigung der Schalter erfolgt auf elektromagnetischem Wege, wie in Abb. 2 dargestellt.

Bei dieser Anwendung der Erfindung hat beispielsweise der Widerstand b einen Wert von 350 Ohm und der Widerstand c einen Wert von etwa 90 Ohm. Die Eisenkerndrossel d besitzt eine Induktivität von beispielsweise 10 Henry und einen Widerstand von etwa 11 ο Ohm, und die Größe des Kondensators e beträgt 4 Mikrofarad.

Der Schalter α wird beispielsweise dreimal pro Sekunde betätigt, um den Stromkreis von der Gleichstromquelle zu dem Elektromagneten f herzustellen. Nach etwa ³/₁₀₀ Sekunde wird der Anker g· angehoben und schließt den Stromkreis von der negativen Leitung der Stromquelle über die Kontakte m, h, die Induktivität d und den Widerstand c zu der positiven Leitung der Stromquelle. Der Schalter α bleibt etwa ¹J₁ Sekunde geschlossen, um die erforderliche Aufladung des Stromkreises d, e zu ermöglichen. Am Ende der Y₄ Sekunde unterbricht der Schalter a die elektrischen Verbindungen zwischen den Leitungen der Stromquelle und dem Elektromagneten /, so daß ungefähr ¹I₁₀₀ Sekunde später ein Signal übertragen wird, da der Anker g nicht länger durch den Magneten / festgehalten wird. Er wird infolgedessen durch die Feder nach unten gezogen und schließt hierbei die Kontakte n, i. Der Schalter α bleibt noch ungefähr ⁷J₁₀₀ Sekunde offen, worauf sich das ganze Arbeitsspiel wiederholt. Wenn die Schaltelemente z. B. die vorstehend angegebenen Werte haben, wird im Augenblick der Unterbrechung des Ladestromes für den Speicherkreis d, e die Energie von der Induktivität d auf den Kondensator e übertragen, so daß elektrische Schwingungen mit einer Frequenz von ungefähr 25 pro Sekunde entstehen.

Der Anker g ist so eingestellt, daß der Kontakt zwischen i und η ungefähr ¹Z₁₀₀ Sekunde nach der Trennung der Kontakte h und m zustande kommt, so daß der Kondensator e bei Erreichen des ersten Scheitelwertes der Spannung entladen wird, d. h. wenn die Entladung des Kondensators e den Höchstwert ihrer Spannung erreicht hat.

Es ist für den Fachmann ohne weiteres klar, daß die Konstanten der verschiedenen Schaltelemente des Gerätes so gewählt werden können, daß, von einem verfügbaren Eingangskreis ausgehend, die gewünschten Schwingungen erzeugt werden können.

Um den größten Wert der Entladeenergie des Kondensators e über den Sender zu erreichen, ist es, wie vorstehend dargelegt, erforderlich, daß der bewegliche Kontakt i mit dem ortsfesten Kontakt n, der den Sender in Reihe mit dem Speicherkreis d, e schaltet, in dem Augenblick in Berührung kommt, in dem die erste Spannungsschwingung einen Höchstwert aufweist. Dieses Ergebnis kann entweder durch Einstellung der Maße des Ankers g mit den beweglichen Kontakten h, i und/oder der Stärke der Feder k und/oder der Größe des von den Kontakten h, i bis zur Kontaktgabe zurückzulegenden Weges erreicht werden. Weiterhin kann man, wie bereits erwähnt, Nocken oder gleichwertige Mittel vorsehen, die die Kontaktgabe mechanisch ste.uern, so daß die Entladung des Kondensators in dem gewünschten Augenblick erfolgt.

Unter Umständen können die Zeitperioden der Betätigung relativ zueinander geändert werden, um den Entladungsstrom oder die Spannung der Entladung steuern zu können.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben ist, die zeitliche Verzögerung der Abgabe des Signals, von der Abschaltung der Einrichtung von der Gleichstromquelle durch den Schalter a ab gerechnet, mehr oder weniger unabhängig von den Änderungen der Spannung der Speisestromquelle ist, wenn der elektromagnetische Schalter /, g und die zugehörigen Kontakte als Fernsteuereinrichtung benutzt werden. Weiterhin kann die Apparatur ohne gleitende Teile hergestellt werden, bei denen eine Schmierung oder sonstige Wartung erforderlieh ist. Die Apparatur kann als Ganzes geschlossen in einen Sender eingebaut werden, so daß Verluste in den Leitungen für den Entladestrom vermieden werden und nur zwei Leitungen zum Anschluß an die Hauptleitun- ^9!> gen notwendig sind. Hierdurch wird die ganze Einrichtung vereinfacht und die Zuverlässigkeit des Betriebes erhöht.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verwendung eines Senders angenommen ist, ist der besondere Kontakt m vorgesehen, da die. Spannung im Augenblick der Entladung des Kondensators e derart ist, daß es wünschenswert ist, sie von dem übrigen Teil des Stromkreises zu iso- ¹⁰S lieren. Falls jedoch die Entladespannung 250 Volt nicht überschreitet, kann der Kontakt m fortgelassen werden. In diesem Fall wird der Anker g so eingestellt, daß die Berührung der Kontakte i und η in einem bestimmten zeitlichen Verhältnis zu dem Abschalten des Stromkreises durch den Schalter α erfolgt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: _X1_

   r. Anordnung zur Lieferung von intermittierendem Strom, bei der eine Induktivität und eine zu dieser parallel geschaltete Kapazität sowie Schalteinrichtungen vorgesehen sind, welche die Kapazität 12c zwecks Auflädung an eine Gleichstrom-■ quelle ■.und zwecks Entladung in vor-

   bestimmten Zeitabständen an einen Ausgangskreis anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität bei Erreichen oder in der Nähe des ersten Scheitelwertes der unmittelbar nach der Abschaltung von der Gleichstromquelle entstehenden Spannungsschwingungen des Kondensatorkreises an einen Äusgangsstromkreis angeschlossen wird, so daß an diesen Ausgangsstromkreis ein intermittierender Strom abgegeben wird, dessen Spannung und/oder Stärke gegenüber der Spannung und/oder dem Strom der speisenden Gleichstromquelle erhöht sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß der Kapazität an den Ausgangskreis ein elastisch gelagerter Anker vorgesehen ist, dessen Steuerelektromagnet in regelmäßigen Zeitabständen erregt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Isolierung der von der Kapazität abgegebenen Spannung gegenüber den übrigen Teilen des Gerätes ein Ladekontakt außer den Schalteinrichtungen zur Steuerung der Erregung des Elektromagneten in regelmäßigen Zeitabständen vorgesehen ist.
4. 4. Die Anwendung einer Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zum Speisen von mit magnetischer Striktion arbeitenden Sendern für Echolotgeräte.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen